fundamentos para o projeto de componentes de máquinas

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Figura 20 - Diagrama de Goodman para parafusos de união Resolvendo as equações (10) e (11) simultaneamente, temos: S a F S i rup − At = S rup 1 + S 8.4 - CISALHAMENTO DE PARAFUSOS E REBITES A CARGA EXCÊNTRICA f A figura abaixo mostra uma junta parafusada submetida a cisalhamento. A figura 21a a falha por tração nas peças unidas. A tensão de tração é a carga P dividida pela área líquida da chapa, isto é a área reduzida de uma quantidade igual à área de todos os furos dos parafusos ou rebites. Para materiais quebradiços e cargas estáticas devem-se incluir os efeitos da concentração de tensão. Sf (12) Figura 21 - Tipos de falha por cisalhamento Srup 279
Os efeitos de concentração de tensão não são considerados em projetos estruturais, porque as cargas são estáticas e os materiais dúcteis. Na figura 21b ilustra uma falha por quebra do parafuso ou da chapa. O cálculo para essa tensão, chamada de tensão de mancal é complicado, devido à distribuição de cargas sobre a superfície cilíndrica do parafuso. Os valores exatos das forças que agem sobre o parafuso são desconhecidos; por isso, costuma-se considerar que os componentes das forças distribuem-se uniformemente sobre a projeção da área de contato do parafuso, tendo então a tensão o seguinte valor: carga P dividida pela área A, onde A é a área projetada igual a t x d, onde t é a espessura da chapa mais fina e d o diâmetro do parafuso ou rebite. A figura 21c mostra a falha do parafuso por cisalhamento puro, onde a tensão é a carga P dividida pela área A,sendo neste caso a área A da seção reta do parafuso. CARGA EXCÊNTRICA NO PARAFUSO Um exemplo de carga excêntrica nos parafusos é mostrado na Figura 22. Isso é uma parte de estrutura de uma máquina (viga A), sujeita à ação de flexão. Nesse caso, a viga é unida a membros verticais em suas extremidades através dos parafusos. Reconhecer-se-á a representação esquemática da Figura 22, com uma viga, com ambas as extremidades fixas, com um momento de reação M e com reações a força cisalhante V em suas extremidades. Para conveniência os parafusos de uma ponta de viga, foram desenhados em maior escala na Figura 22c. O ponto O representa o centróide do grupo de todos os parafusos desse exemplo, todos os parafusos possuem o mesmo diâmetro. A carga total em todos os parafusos será calculada em três passos. No primeiro passo a força cisalhante é dividida igualmente entre os parafusos, de maneira que em cada parafuso F1= V / n, onde n é o número total de parafusos no grupo e F1 é chamada força de cisalhamento primária. Nota-se que em uma distribuição igual da força direita para os parafusos, assume um membro absolutamente rígido. O arranjo do parafuso ou o tamanho e forma dos membros, justificam o uso de outras possibilidades, como a divisão da carga. A carga do momento ou cisalhamento secundário é a carga adicional em cada parafuso devido ao momento M. Se rA, rB, rC,... são as distâncias radiais da centróide ao centro de cada parafuso o momento e carga de momento são mostradas como se segue: M = F2ArA + F2BrB + F2CrC + ... (13) Onde F2 é chamada carga de momento ou cisalhamento secundário. 280
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Para inclusão da massa do eixo nos
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Ligas de Alumínio Forjado 1100 202
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